不锈钢与铝合金知识 不锈钢（Stainless Steel）指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学侵蚀性介 质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。不锈钢固有的表面性能使用于多方面的钢铁的一种。实际应 用中，基本合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等，以满足各种用途对不锈钢组织和性能 的要求。不锈钢容易被氯离子腐蚀，因为铬、镍、氯是同位元素，同位元素会进行互换同化 从而形成不锈钢的腐蚀。 历史起源 毕业于英国谢菲尔德大学的著名冶金科学家亨利?布雷尔利（Harry Brearley）于 20 世纪初 期发明了不锈钢。随着不锈钢行业的不断发展，越来越多的行业和企业运用到了不锈钢，也 有部分企业进入到了不锈钢行业并发展， 不锈钢的发明和使用， 要追溯到第一次世界大战时 期。 英国科学家布享利? 布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托， 研究武器的改进工作。 那时， 士兵用的步枪枪膛极易磨损，布雷尔利想发明一种不易磨损的合金钢。 布雷尔利发明的不锈钢于 1916 年取得英国专利权并开始大量生产， 至此， 从垃圾堆中偶然发 现的不锈钢便风靡全球，亨利?布雷尔利也被誉为“不锈钢之父”第一次世界大战时，英国 在战场上的枪支，总是因枪膛磨损不堪使用而运回后方。军工生产部门命令研制高强度耐磨 合金钢的布雷尔利， 专门研究解决枪膛的磨损问题。 布雷尔利和 其助手搜集了国内外生产的 各种型号的钢材，各种不同性质的合金钢，在各种不同性质的机械上进行性能实验，然后选 择出较为适用的钢材制成枪枝。一天，他们实 验了一种含大量铬的国产合金钢，经耐磨实验 后，查明这种合金并不耐磨，说明这不能制造枪支，于是，他们记录下实验结果，往墙角一 扔了事。 几个月后的一天， 一位助手拿着一块锃光瓦亮的钢材兴冲冲跑来对布雷尔利说： “先 生，这是我在清理仓库时发现的毛拉先生送来的合金钢，您是否实验一下，看它到底有什么 特殊作用！ ” “好！ ”布雷尔利看着光亮耀眼的钢材，高兴地说。 实验结果证明：它是一块不怕酸、碱、盐的不锈钢。这种不锈钢是德国的毛拉在 1912 年发明 的，然而，毛拉却并不知道这种不锈钢有什么用途。 布雷尔利心里盘算道： “这种不耐磨却耐腐蚀的钢材，不能制枪枝，是否可以做餐具呢？”他 说干就干，动手作制了不锈钢的水果刀、叉、勺、果盘及折叠刀等。 2 主要分类 不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体（双相）不锈钢 及沉淀硬化不锈钢等。另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。 不锈钢 3 铁素体不锈钢 含铬 12%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优 于其他种类不锈钢，属于这一类的有 Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28 等。铁素体 不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多 用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀， 并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高 温下工作的零件，如燃气轮机零件等。 title 4 化学成分 不锈钢的耐蚀性随含碳量 的增加而降低，因此，大多数不锈钢的含碳量均较低，最大不超过1.2%，有些钢的ω c（含碳量）甚至低于 0.03%（如 00Cr12） 。不锈钢中的主要合 金元素是 Cr（铬） ，只有当 Cr 含量达到一定值时，钢才有耐蚀性。因此，不锈钢一般 Cr（铬）含量至 少为 10.5%。不锈钢中还含有 Ni、Ti、Mn、 N、Nb、Mo、Si、Cu 等元素。 5 奥氏体不锈钢 title 含铬大于 18%，还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐 蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有 1Cr18Ni9、0Cr19Ni9 等。 0Cr19Ni9 钢的 Wc&0.08%，钢号中 标记为“0” 。这类钢中含有大量的 Ni 和 Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好 的塑性、 韧 性、 焊接性、 耐蚀性能和无磁或弱磁性， 在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好， 用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等，另 外还可用 作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至 1050 ～ 1150℃，然后水冷或风冷，以获得单相奥氏体组织。 奥氏体 - 铁素体双相不锈钢 兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点， 并具有超塑性。 奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈 钢。在含 C 较低的情况下，Cr 含量在 18%~28%，Ni 含量在 3%~10%。有些钢还含有 Mo、Cu、 Si、Nb、 Ti，N 等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑 性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保 持有铁素体 不锈钢的 475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且 耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种 节镍不锈钢。 沉淀硬化不锈钢 title 基体为奥氏体或马氏体组织， 沉淀硬化不锈钢的常用牌号有 04Cr13Ni8Mo2Al 等。 其能通过沉 淀硬化（又称时效硬化）处理使其硬（强）化的不锈钢。 马氏体不锈钢 强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有 1Cr13、3Cr13 等，因含碳较高， 故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求 一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用 的。锻造、冲压后需退火。 6 品质特性 各产品由于用途的不同，其加工工艺和原料的品质要求也不同。 材质 ①DDQ（deep drawing quality）材：是指用于深拉（冲）用途的材料，也就是大家所说的的 软料，这种材料的 主要特点是延伸率较高（R53%） ，硬度较低（Q170%） ，内部晶粒等级在 7.0~8.0 之间，深冲性能极佳。许多生产保温瓶、锅类的企业，其产品的加 工比（BLANKING SIZE/制品直径）一般都比较高，它们的加工比分别达 3.0、1.96、2.13、1.98。SUS304DDQ 用材主要就是用于这些要求较高加工比的 产品， 当然加工比超过 2.0 的产品一般都需经过几 道次的拉伸才能完成。 如果原料延伸方面达不到的话， 在加工深拉制品时产品极易产生裂纹、 拉穿的现象，影响 成品合格率，当然也就加大了厂家的成本； ②一般材：主要用于除了 DDQ 用途外的材料，这种材料的特点是延伸率相对较低（R45%） ， 而硬度相对较高 （Q180） ，内部晶粒度等级在 8.0~9.0 间，与 DDQ 用材比较，它的深冲性能 相对稍差，它主要用于不需伸拉就能得到的制品，象一类餐具的勺、匙、 叉、电器用具、钢管用途等。但它与 DDQ 材相比有一个优点，就是 BQ 性相对较好，这主要是由于它的硬度稍高 的缘故。 表面品质 不锈钢薄板是一种价格不高的材料， 但是客户对它的表面质量要求非常高。 不锈薄板在 生产 过程中不可避免会出现各种缺陷，如划伤、麻点、沙孔、暗线、折痕、污染等，从而其表面 质量，象划伤、折痕等这些缺陷是高级材不允许出现的，而麻点、沙 孔这种缺陷在勺、匙、 叉、制作时也是决不允许的，因为抛光时很难抛掉它。我们根据表面各种缺陷出现的程度和 频率，来确定其表质量等级，从而来确定产品等 级。 （见表： ） 厚度公差 一 般来说不锈钢制品的不同，其要求原料厚度公差也各不相同，象二类餐具和保温杯等，厚 度公差一般要求较高，为-3~5%，而一类餐具厚度公差一般要求 -5%，钢管类要求-10%，宾馆 用冷柜用材厚度公差要求为-8%， 经销商对厚度公差的要求一般在-4%~6%间。 同时产品内外销 的不同也会导致客户对原 料厚度公差要求的不同。一般出口产品客户的厚度公差要求较高， 而内销企业对厚度公差要求相对较低（大多出于成本方面考虑） ，部分客户甚至要求-15%。 焊接性 产品用途的不同对焊接性能的要求也各不相同。一类餐具对焊接性能一般不做要求，甚至包 括部分锅类企业。但是绝大多数产品都需要原料焊接性能好，像二类餐具、保温杯、钢管、 热水器、饮水机等。 耐腐蚀性 绝 大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好，像一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等，有些 国外商人对产品还做耐腐蚀性能试验：用 NACL 水溶液加温到沸腾，一段 时间后倒掉溶液， 洗净烘干，称重量损失，来确定受腐蚀程度（注意：产品抛光时，因砂布或砂纸中含有 Fe 的成分，会导致测试时表面出现锈斑） 抛光性能 当今社会不锈钢制品在生产时一般都经过抛光这一工序，只有少数制品如热水器、饮水机内 胆等不需要抛光。 因此这就要求原料的抛光性能很好。 影响抛光性能的因素主要有以下几点： ①原料表面缺陷。如划伤、麻点、过酸洗等。 ②原料材质问题。硬度太低，抛光时就不易抛亮（BQ 性不好） ，而且硬度太低，在深拉伸时 表面易出现桔皮现象，从而影响 BQ 性。硬度高的 BQ 性相对就好。 ③经过深拉伸的制品，变形量极大的区域表面也会出小的黑点和 RIDGING，从而影响 BQ 性。 7 耐热性能 耐热性能是指高温下不锈钢仍能保持其优良的物理机械性能。 碳的影响：碳在奥氏体不锈钢中是强烈形成并稳。定奥氏体且扩大奥氏体区的元素。碳形成 奥氏体的能力约为镍的 30 倍， 碳是一种间隙元素， 通过固溶强化可显著提高奥氏体不锈钢的 强度。 碳还可提高奥氏体不锈钢在高浓氯化物(如 42%MgCl2 沸腾溶液)中的耐应力耐腐蚀的性 能。 但是，在奥氏体不锈钢中，碳常常被视为有害元素，这主要是由于在不锈钢的耐蚀用途中的 一些条件下(比如焊接或经 450~850℃加热)， 碳可与钢中的铬形成高铬的 Cr23C6 型碳化合物 从而导致局部铬的贫化，使钢的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能下降。因此。60 年代 以来新 发展的铬镍奥氏体不锈钢大都是碳含量小于 0.03%或 0.02%超低碳型的， 可以知道随着碳含量 降低，钢的晶间腐蚀敏感性降低，当碳含量低于 0.02%才具有最明显的效果，一些实验珠光 还指出，碳还会增大铬奥氏体不锈钢的点腐蚀分倾向。由于碳的有害作用，不仅在奥氏体不 锈钢冶炼过和中应按要求 控制尽量低的碳含量， 而且在随后的热， 冷加工和热处理等过程中 也在防止不锈钢表面增碳，且免铬的碳化物析出。8 发展过程 我国不锈钢产 业发展进步较晚， 建国以来到改革开放前， 我国不锈钢的需求主要是以工业和 国防尖端使用为主。改革开放后，国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，拉 动了 不锈钢的需求。进入上世纪 90 年代后，我国不锈钢产业进入快速发展期，不锈钢需求的增速 远高于全球水平。1990 年以来，全球不锈钢表观消费量以年均 6%的速度增长，而 90 年代的 10 年间，我国不锈钢表观消费量是世界年均增长率的 2.9 倍。进入 21 世纪，我国不锈钢产 业高速增长。 根据《 年中国不锈钢行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据统计，2000 年 －2006 年，我国不锈钢消费量年平均增长率在 21.17%以上。其中，2001 年，我国不锈钢表 观消费量达到 205 万吨，超过美国成为世界第一不锈钢消费大国。2008 年，中国不锈钢表观 消费量达到 624.00 万吨，同比下降 5.17%。 2011 年 11 月份，我国不锈钢产量增长了 11.1%至 1250 万吨。生产不锈钢制品 33.68 万吨， 同比增长 65.25%。其中广东省是我国不锈钢制品的主要生产基地，其产量达 183.7 万吨，同 比增长 41.76%，占全国总产量的 78.62%。 不锈钢是当今世界上应用最广泛、性能价格比最优的钢材表面处理方法。 随着西部大开发战略的实施，西电东送、西气东输、南水北调、三峡工程、农网及城市电网 二网改造等项目的深入展开，我国热镀锌行业已进入新一轮的高速发展阶段。 我国不锈钢行业原材料中的铬镍在国外是供大于求，而在我国是供不应求的状况；不锈钢则 是产能过剩，供大于求，盈利空 间波动频繁。随着不锈钢行业竞争的不断加剧，大型不锈钢 生产企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内优秀的不锈钢生产企业愈来愈重视对行业市 场的研究，特 别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此，一大批国 内优秀的不锈钢品牌迅速崛起，逐渐成为不锈钢行业中的翘楚！ 9 牌号分组 沉淀硬化型不锈钢。 具有很好的成形性能和良好的焊接性， 可作为超高强度的材料在核工业、 航空和航天工业中应用。 按成分可分为 Cr 系（400 系列） 、Cr－Ni 系（300 系列） 、Cr－Mn－Ni（200 系列） 、耐热铬合 金钢（500 系列）及析出硬化系（600 系列） 。 200 系列：铬-锰-镍 华业不锈钢 201,202 等：以锰代镍，耐腐蚀性比较差，国内广泛用作 300 系列的廉价替代品 300 系列：铬-镍 奥氏体不锈钢 301：延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳 强度优于 304 不锈钢。 302：耐腐蚀性同 304，由于含碳相对要高因而强度更好。 303：通过添加少量的硫、磷使其较 304 更易切削加工。 304：通用型号；即 18/8 不锈钢。产品如：耐蚀容器、餐具、家俱、栏杆、医疗器材。标准 成分是 18 % 铬加 8 % 镍。 为无磁性、 无法借由热处理方法来改变其金相组织结构的不锈钢。 GB 牌号为 0Cr18Ni9。 304 L：与 304 相同特性，但低碳故更耐蚀、易热处理，但机械性较差 适用焊接及不易热处 理之产品。 304 N：与 304 相同特性，是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。 309：较之 304 有更好的耐温性，耐温高达 980℃。 309 S：具多量铬、镍，故耐热、抗氧化性佳，产品如：热交换器、锅炉零组件、喷射引擎。 310：高温耐氧化性能优秀，最高使用温度 1200℃。 316：继 304 之后，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业、钟表饰品、制药行业和外科手术器材， 添加钼 元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。 由于较之 304 其具有更好的 抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316 则通常用于核燃料回收装置。 18/10 级不锈钢通常也符合这个应用级别。 316 L：低碳故更耐蚀、易热处理，产品如：化学加工设备、核能发电机、冷冻剂储糟。 321：除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外，其他性能类似 304。 347：添加安定化元素铌，适于焊接 航空器具零件及化学设备。 400 系列：铁素体和马氏体不锈钢，无锰，一定程度上可替代 304 不锈钢 408：耐热性好，弱抗腐蚀性，11%的 Cr，8%的 Ni。 409：最廉价的型号（英美） ，通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬钢） 。 410：马氏体（高强度铬钢） ，耐磨性好，抗腐蚀性较差。 416：添加了硫改善了材料的加工性能。 420： “刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以 做的非常光亮。 430： 铁素体不锈钢， 装饰用， 例如用于汽车饰品。 良好的成型性， 但耐温性和抗腐蚀性要差。 440：高强度刃具钢，含碳稍高，经过适当的热处理后可以获得较高屈服强度，硬度可以达到 58HRC， 属于最硬的不锈钢之列。 最常见的应用例子就是 “剃须刀片” 。 常用型号有 三种： 440A、 440B、440C，另外还有 440F（易加工型） 。 500 系列：耐热铬合金钢。 600 系列：马氏体沉淀硬化不锈钢。 10 耐腐蚀性 当钢中铬量原子数量不低于 12.5%时，可使钢的电极电位发生突变，由负电位升到正的电极 电位。阻止电化学腐蚀。 11 生锈原因 不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而又坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜)。防止氧原子 继续渗入继续氧化,而获得抗锈蚀能力。一旦有某种原因，这种薄膜受到不断的破坏，空气或 液体中的氧原子就会不断地析离出来，形成疏松的氧化铁，金属表面也就受到不断的锈蚀。 目前国内很多厂家处于成本考虑，在不锈钢中降低了铬、镍，增加了锰的含量。专家认为， 不锈钢之所以能不锈，就是因为有铬和镍的存在，降低这两种成分的含量会降低防锈性能。 使用环境中存在氯离子 氯离子广泛存在，比如食盐/汗迹/海水/海风/土壤等等。不锈钢在氯离子存在下的环境中， 腐蚀很快，甚至超过普通的 低碳钢。所以对不锈钢的使用环境有要求，而且需要经常擦拭， 除去灰尘，保持清洁干燥。 （这样就可以给他定个“使用不当” 。 ） 美国有一个例子：某企业 用一橡木容器盛装某含氯离子的溶液， 该容器已使用近百余年， 上个世纪九十年代计划更换， 因橡木材料不够现代，采用不锈钢更换后 16 天容器因腐蚀泄漏。 没有经过固溶处理 合金元素没有溶入基体，致使基体组织合金含量低，抗蚀性能差。 天生的晶间腐蚀 这种不含钛和铌的材料有晶间腐蚀的倾向。加入钛和铌，再配以稳定处理，可以减少晶间腐 蚀。 在空气中或化学腐蚀介质中 能够抵抗腐蚀的一种高合金钢， 不锈钢是具有美观的表面和 耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能，使用于多方面 的钢铁的一 种，通常称为不锈钢。代表性能的有 13 铬钢，18-8 铬镍钢等高合金钢。从金相 学角度分析， 因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜， 这个膜隔离开与钢内 侵入的氧气 起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有 12%以上的铬。用于需要 焊接的场合。 较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所 析出的碳化物减至最少， 而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀 12 抗菌 作用 经 权威单位检测，抗菌不锈钢对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀灭率均在 99%以上，对其它 细菌如白念珠菌、枯黑菌等也有显著的杀灭作用，显示了优良的广谱抗菌 性和抗菌持久性。 国家药品和生物制品检验所的检测表明，抗菌不锈钢在毒性和人体安全性方面完全符合国家 技术标准。在赋予不锈钢抗菌特性的同时，材料的力 学、耐蚀、冷热加工、焊接等性能与原 有不锈钢相当。 应用 抗菌不锈钢的研制成功， 为抗菌制品发展提供了广阔空间。 抗菌不锈钢产品的发展潜力巨大， 市场前景极为广阔。当今社会已有国内多家厂商对抗菌不锈钢表示了浓厚兴趣，课题组正积 极寻求支持进行中试，争取早日使该项成果转化为商品。 13 主要类型 “不 锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢，而是表示一百多种工业不锈钢，所开发的每种 不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。 成功的关键首先是要弄清用 途， 然后再确定 正确的钢种。 有关不锈钢的进一步详细情况可参见由 NiDI 编制的&不锈钢指南&软盘。 幸而和 建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们 都含有 17～22%的铬，较好的钢种还含有 镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性，特别是耐含氯化物大气的腐蚀 不锈钢产品 。 14 典型用途 大 多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。 在确定要选用的不锈钢类型时， 主要考虑 的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。然 而，其它应用越来 越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如，工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中， 物主的建造成本可能比审美更为重要，表面不很干净也 可以。在干燥的室内环境中使用 304 不锈钢效果相当好。但是，在乡村和城市要想在户外保持其外观，就需经常进行清洗。在污 染严重的工业区和沿海地区，表面会非常脏，甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效 果，就需采用含镍不锈钢。所以，304 不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途， 但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中，最好采用 316 不锈钢。 不锈钢拉门 有 几种设计准则中包括了 304 和 316 不锈钢。因为&双相&不锈钢 2205 已把良好的耐大气腐 蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体，所以，欧洲准则中也包 括了这种钢。产品形状， 实际上，不锈钢是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的，而且还有许多特殊形状。最常用 的产品是用薄板和带钢制成的，也用中厚板生产 特殊产品，例如，生产热轧结构型钢和挤压 结构型钢。 而且还有圆型、 椭圆型、 方型、 矩型和六角型焊管或无缝钢管及其它形式的产品， 包括型材、棒材、线材和铸件。十、表面状态 正如后面将谈到的，为了满足建筑师们美学 的要求，已开发出了多种不同的商用表面加工。 15 标识方法 钢的编号和表示方法 ①用国际化学元素符号和该国的符号来表示化学成份，用阿拉伯字母来表示成份含量： 如：中国、俄国 12CrNi3 ②用固定位数数字来表示钢类系列或数字；如：美国、日本、300 系、400 系、200 系；③用拉丁字母和顺序组成序号，只表示用途。 中国的编号规则 ①采用元素符号 ②用途、汉语拼音，平炉钢：P、 沸腾钢：F、 镇静钢：B、甲类钢：A、T8：特 8、GCr15： 滚珠 ◆合金钢、弹簧钢，如：20CrMnTi 60SiMn、 （用万分之几表示 C 含量） ◆不锈钢、合金工具钢（用千分之几表示 C 含量） ，如：1Cr18Ni9 千分之一（即 0.1%C） ，不 锈 C≤0.08% 如 0Cr18Ni9，超低碳 C≤0.03% 如 00Cr17Ni13Mo 国际不锈钢标示方法 美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中： ①奥氏体型不锈钢用 200 和 300 系列的数字标示， 例如， 某些较普通的奥氏体不锈钢是以 201、 304、 316 以及 310 为标记。 ②铁素体和马氏体型不锈钢用 400 系列的数字表示。 ③铁素体不锈钢是以 430 和 446 为标记，马氏体不锈钢 是以 410、420 以及 440C 为标记，双 相（奥氏体－铁素体） ， ④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于 50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。 4） ．标准的分类和分级 4-1 分级分类： ①国家标准 GB ②行业标准 YB ③地方标准 ④企业标准 Q/CB 4-2 分类： ①产品标准 ②包装标准 ③方法标准 ④基础标准 4-3 标准水平（分三级） ： Y 级：国际先进水平 I 级：国际一般水平 H 级：国内先进水平 4-4 国标 GB1220-84 不锈棒材（I 级） GB4241-84 不锈焊接盘园（H 级） GB4356-84 不锈焊接盘园（I 级） GB1270-80 不锈管材（I 级） GB12771-91 不锈焊管（Y 级） GB3280-84 不锈冷板（I 级） GB4237-84 不锈热板（I 级） GB4239-91 不锈冷带（I 级） 损伤维护 不锈钢为什么会损伤 裸露在腐蚀环境中的金属表面发生电化反应或化学反应，均匀受到腐蚀。不锈钢表面钝化膜 之中耐腐蚀能力弱的部位， 由于自激反应而形成点蚀反应， 生成小孔， 再加上有氯离子接近， 形成很强的腐蚀性溶液， 加速腐蚀反应的速度。 还有不锈钢内部的晶间腐蚀开裂， 所有这些， 对不锈钢表面的钝化膜都发生破坏作用。因此，对不锈钢表面必须进行定期的清洁保养，以 保持其华丽的表面及延长使用寿命。清洗不锈钢表面时必须注意不发生表面划伤现象，避免 使用漂白成分以及研磨剂的洗涤液，钢丝球、研磨工具等，为除掉洗涤液，洗涤完成后再用 洁净水冲洗表面。 粉尘 制作经常是在有粉尘的场地进行，空气中常带有许多粉尘，它们不断地落在设备表面。它们 可以用水或碱性溶液去除掉。不过，有附着力的尘垢需要高压水或蒸气进行清理。 浮铁粉或嵌入的铁 在任何表面上，游离铁都会生锈并使不锈钢产生腐蚀。因此，必须清除。浮粉一般可随粉尘 一起清除掉。有些粘着力很强，必须按嵌入的铁处理。除粉尘外，表面铁的来源很多，其中 包括用普通碳钢钢丝刷清理和用以前在普碳钢，低合金钢或铸铁件上使用过的砂子、玻璃珠或其它磨料进行喷丸处理， 或在不锈钢部件及设备附近对前面提到的非不锈钢制品进 行修磨。 在下料或吊过过程中如果不对不锈钢采取保护措施，钢丝绳、吊具和工作台面上的铁很容易 嵌入或玷污表面。 订货要求和制作后检查可以防止并发现游离铁 的存在， ASTM 标准 A380[3] 规定了检查不锈钢表面铁或钢微粒的铁锈试验法。当要求绝对不能有铁存在的时候，应该使 用这种检验方法。如果结果令人满 意，应用干净的纯水或硝酸对 表面进行洗涤，直到深蓝 色完全消失。正如标准 A380[3]指出的如果铁锈试验溶液不能全部清除干净，不推荐在设备 的工艺表面， 即用来生产人类消费品的直 接接触表面采用这种试验方法。 比较简单的试验方 法是在水中暴露 12~24 小时，检查是否有锈斑。这种试验灵敏性差，而且耗时。这些都是检 测试验，不是清理 方法。如果发现有铁存在，必须用后面介绍的化学和电化学的方法进行清 理。 划痕 为 了防止工艺润滑剂或生成物和/或污物积留，必须对划痕和其它粗糙表面进行机械清理一 般都是用不锈钢专用抛光机去除。 如果在焊接或修磨过程中不锈钢在空气中 被加热到一定的 高温，焊缝两侧、焊缝的下表面和底部都会出现铬氧化物热回火色。热回火色比氧化保护膜 薄，而且明显可见。颜色决定于厚度，可呈见彩虹色、蓝 色、紫色到淡黄色和棕色。较厚的 氧化物一般为黑色。它是由于在高温或长时间在较高度下停留所致。当出现任何一种这类氧 化层时，金属表面的铬含量都会降低， 造成这些区域的耐腐蚀性降低。在这种情况下，不仅 要消除热回火色和其它氧化层，还应对它们下面的贫铬金属层进行清理。 锈斑 制作前或制作过程中有时会看到不锈钢产品或设备上生锈，这说明表面受到严重污染。设备 投入使用前必须把锈清除掉，彻底清理过的表面应通过铁试验和/或水试验进行检验。 粗糙的研磨和机加工 研磨和机加工都会造成表面粗糙，留有凹槽，重叠和毛刺等缺陷。每种缺陷也可能使金属表 面损伤到一定深度，以至于受损伤的金属表面无法通过酸洗，电抛光或喷丸（如干喷砂，磨 料用玻璃珠）等方法清理掉。粗糙表面能够成为发生腐蚀和沉积生成物的发源地，重焊前清 理焊缝缺陷或清除多余的焊缝加强高都不能用粗磨进行研磨。对后一种情况，应再用细磨料 研磨。 焊接引弧斑痕 焊工在金属表面引弧时，会造成表面粗糙缺陷。保护膜受损，留下潜在的腐蚀源。焊工应在 已经焊好的焊道上或在焊缝接头的侧边引弧。然后将引弧痕迹熔入焊缝中。 焊接飞溅 焊接飞溅与焊接工艺有很大关系。例如：GTAM（气体保护钨极电弧焊） 或 TIG（惰性气体保 护钨极焊） 没有飞溅。 但是， 采用 GMAW （气体保护金属电弧焊） 和 FCAW （带焊剂芯的电弧焊） 两种焊接工艺时如果焊接参数使用不当 会造成大量飞溅。出现这种情况时，必须调整参数。 如果要解决焊接飞溅的问题，焊接前应在接头的每一边涂上防溅剂，这样可以消除飞溅物的 附着力。 焊完后可以 很容易地将这种防溅剂及各种飞溅物清理掉， 可不损伤表面或带来轻微 损伤。 焊剂 利用焊剂进行焊接的工艺有手工焊，带焊剂芯电弧焊和埋弧焊，这些焊接工艺都会在表面留 下细小的焊剂颗粒，普通的清理方法无法将它们清除掉。这此颗粒将是缝隙腐蚀的腐蚀源， 必须采用机械清理方法去除这些残留焊剂。 焊接缺陷 焊接缺陷如：咬边、未焊透、密集气孔和裂纹不仅降低接头的牢固性，而且还会成为缝隙腐 蚀的腐蚀源。改善这种结果进行清理操作时，它们还会夹带固体颗粒。这些缺陷可通过重新焊接或修磨后重焊进行修补。 油和油脂 有 机物质如：油，油脂甚至指印都会成为局部腐蚀的腐蚀源。由于这些物质能起屏障作用， 它们会影响化学和电化学清理效果，因而必须彻底清理掉。 ASTM A380 有一种简单的断水 （WATERBREAK）试验检测有机污染物。试验时，从垂直表面的顶部浇下水，在向下流的过程 中水会沿着有机物质的周围分开。 熔剂和/或酸性化学清洗剂可清除油迹和油脂。 残余粘合剂 撕掉胶带和保护纸时，粘合剂总有一部分残留在不锈钢表面。如果粘全剂还没硬，可以用有 机熔剂去除。但是，当曝露在光或空气中时，粘全剂变硬，形成缝隙腐蚀的腐蚀源。然后需 要用细磨料进行机械清理。 油漆、粉笔和标记笔印 这些污染物的影响与油和油脂的影响相似。 建议用干净的刷子和 干净的水或碱性清洗剂进行 洗涤，也可以使用高压水或蒸汽冲洗。在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在 11%~30%，具有体心立方晶体结构。这 类钢一般不含镍，有时还含有少量的 Mo、Ti、Nb 等到 元素，这类钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制 造耐大气、水 蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明 显降低等缺点，因而限制了它的应用。炉外精炼技术（AOD 或 VOD）的应用可使 碳、氮等间 隙元素大大降低，因此使这类钢获得广泛应用。 16 比对碳钢 1、密度 碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢，而略低于奥氏体型不锈钢； 2、电阻率 电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增； 3、线膨胀系数大小的排序也类似，奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小； 4、碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性，奥氏体型不锈钢无磁性，但其冷加工硬化生成 马氏体相变时将会产生磁性，可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。 奥氏体型不锈钢与碳钢相比，具有下列特点： 1）高的电阻率，约为碳钢的 5 倍。 2）大的线膨胀系数，比碳钢大 40%，并随着温度的升高，线膨胀系数的数值也相应地提高。 3）低的热导率，约为碳钢的 1/3。 17 用途特点 不锈钢按照其组织结构分为奥氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、双相不锈钢、马氏体型不锈 钢和沉淀硬化型不锈钢。 title 一、奥氏体型不锈钢 奥氏体型不锈钢是不锈钢中最重要的一类，其产量和用量占不锈钢总量的 70%。按照合金化 方式，奥氏体型不锈钢可分为铬镍钢和铁铬锰钢两大类。前者以镍为奥氏体化元素，是奥氏 体钢的主体；后者是以锰、氮代替昂贵的镍的节镍钢种。 总体讲，奥氏体钢耐蚀性好，有良好的综合力学性能和工艺性能，但强度、硬度偏低。 二、铁素体型不锈钢 铁素体型不锈钢含铬 11%-30%，基本不含镍，是节镍钢种，在使用状态下组织结构以铁素体 为主。 铁素体型不锈钢强度较高，而冷加工硬化倾向较低，耐氯化物应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀性能优良，但是对晶间腐蚀敏感，低温韧性较差。 三、双相不锈钢 一般认为， 在奥氏体基体上存在 15%以上的铁素体， 或在铁素体基体上存在 15%以上的奥氏体 即可称其为奥氏体+铁素体双相不锈钢。 双相不锈钢兼有奥氏体钢和铁素体钢的优点。 四、马氏体型不锈钢 马氏体型不锈钢是一类可以用热处理的手段调整其性能的钢，其强度、硬度较高。 五、沉淀硬化型不锈钢 沉淀硬化型不锈钢是通过热处理手段使钢中碳化物沉淀析出，从而达到提高强度目的的钢。 18 外界影响 不论不锈钢板还是耐热钢板，奥氏体型的钢板的综合性能最好，既有足够的强度，又有极好 的塑性同时硬度也不高，这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈钢同绝大多数的 其它金属材料相 似，其抗拉强度、屈服强度和硬度，随着温度的降低而提高；塑性则随着温 度降低而减小。其抗拉强度在温度 15~80°C 范围内增长是较为均匀的。更重要的 是：随着 温度的降低，其冲击韧度减少缓慢，并不存在脆性转变温度。所以不锈钢在低温时能保持足 够的塑性和韧性。 不锈钢的耐热性能耐热性能是指高温下， 既有 抗氧化或耐气体介质腐蚀的 性能即热稳定性 铬的影响 铬是奥氏体不锈钢中最主要的合金元素，奥氏体不锈钢的不锈性和耐蚀性的获得主要是由于 在会质作用下，铬促进了钢的钝化并使钢保持稳定钝态的结果。○1 铬对组织的影响：在奥 氏体不锈钢中，铬是强 烈形成并稳定铁体的元素，缩小奥氏体区，随着钢中含量增加，奥氏 体不锈钢中可出现铁素体 （δ ） 组织， 研究表明， 在铬镍奥氏体不锈钢中， 当碳含量为 0.1%， 铬含量为 18%时， 为获得稳定的单一奥氏体组织， 所需镍含量最低， 约为 8%， 就这一点而言， 常用的 18Cr―8Ni 型铬镍奥氏体不锈钢是含铬， 镍量配比最为适宜的一种。 有奥氏体不锈钢 中，随着铬含量的增加，一些金属间相（比如δ 相）的形成倾向增大，当钢中含有钼时，铬 含含量会增加还会χ 相等的形 成， 如前所述， σ， χ 相的析出不仅显著降低钢的塑性和韧性， 而且在一些条件下还降低钢的耐蚀性， 奥氏体不锈钢中铬含量的提高可使马氏体转烃温度 （Ms） 下 降，从而提高奥氏体基体的稳定性。因此高铬（比如超过 20%）奥氏体不锈钢即使经过冷 加工和低温处理也很难获得马氏体组织。 铬是强碳化物形成元素，在奥氏体不锈钢中也不例外，奥氏体不锈钢中常见的铬碳化物有 Cr23C6；当钢中含有钼或铬 时，还可见到期 Cr6C 等碳化物，它们的形成在某些条件下对钢 的性能会产生重要影响。○2 铬对性能的影响：一般来主，只要奥氏体不锈钢保持完全奥氏 体组织 而没有δ 铁素体等的形成， 仅提高钢中铬含量不会对力学性能有显著影响， 铬对奥氏 体不锈钢性能影响最大的是耐蚀性， 主要表现为： 铬提高钢的耐氧化性介质和酸 性氯化物介 质的性能；在镍以及钼和铜复合作用下，铬提高钢耐一些还原性介质，有机酸，尿素和碱介 质的性能；铬还提高钢耐局部腐蚀，比如晶间腐蚀。点腐蚀， 缝隙腐蚀以及某此条件下应力 腐蚀的性能。对奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性影响最大的因素是钢中碳含量，其他元素对晶 间腐蚀的作用主要视其对碳化物的溶解和沉 淀行为的影响而定， 在奥氏体不锈钢中， 铬能增 大碳的溶解度而降低铬的贫化度，因而提高铬含量对奥氏体不锈钢的耐晶间腐蚀是有益，铬 非常有效地改善奥氏体不 锈钢的耐点腐蚀及缝隙腐蚀性能， 当钢中同时有钼或钼及氮存在时， 铬的这种有效性大加强，虽然根据研究钼的耐点腐蚀及缝隙腐蚀的能力为铬的 3 倍左右，氮 为铬 的 30 倍，但是大量研究，奥氏体不锈钢中如果没有铬或者铬含量较低，钼及氮的耐点 腐蚀与缝隙腐蚀作用便会丧失或不够显著。 铬对奥氏体不锈钢的耐应力腐蚀性能的作用， 随实验介质条件及实际使用环境而异， 在 MgCl2沸腾溶液中，铬的作用一 般是有害的，但是在含 Cl-和氧的水介质，高温高压水以及点腐蚀 为起源的应力腐蚀条件下，提高钢中铬含量则对耐应力腐蚀有利，同时，铬还可防止奥氏体 不锈 钢及合金中由于镍含量提高而容易出现的晶间型应力腐蚀的倾向，对开裂性（NaOH）应 力腐蚀，铬的作用也是有益的，铬除对奥氏体不锈钢耐蚀性有重要影响 外，还能显著提高该 类钢的抗氧化，抗硫化和抗融盐腐蚀等性能。 镍的影响 1 镍对组织的影响 镍是强烈稳定奥氏体且扩大奥氏体相区的元素， 为了获得单一的奥氏体组织， 当钢中含有 0.1% 碳和 18%铬时所需的最 低镍含量约为 8%，这便是最著名 18-8 铬镍奥氏体不锈钢的基本分， 奥氏体不锈钢中， 随着镍含量的增加， 残余的铁素体可完全消除， 并显著降低σ 相形成的倾 向； 同时马氏体转烃温度降低，甚至可不出现λ →M 相变，但是镍含量的增加会降低碳在奥氏体 不锈钢中的溶解度，从而使碳化物析出倾向增强。 2 镍对性能的影响 镍对奥氏体不锈钢特别是对铬镍奥氏体不锈钢力学性能的影响，主要是由镍对奥氏体稳定性 的影响来决定，在钢中可能发生 马氏体转变的镍含量范围内，随着镍含量的增加，钢的强度 降低而塑性提高，具有稳定奥氏体组织的铬镍奥氏体不锈钢韧性（包括极低温韧性）非常优 良，因而可作 为低温钢使用，这是众所周知的，对于具有稳定奥氏体组织的铬锰奥氏体不锈 钢，镍的加入可进一步改善其韧性.镍还可显著降低奥氏体不锈钢的冷加工硬化倾向， 这主 要是由于奥氏体稳定性增大，减少以至消除了冷加工过程中的马氏体转变，同时对奥氏体本 身的冷加工硬化作用不太明显， 不锈钢冷加工硬化倾向的影响， 镍降 低奥氏体不锈钢冷加工 硬化速率，与降低钢的室温及低温强度，提高塑性的作用，决定了镍含量的提高有利于奥氏 体不锈的冷加工成形性能，提高镍含量还可减少以 至消除 18-8 和 17-14-2 型铬镍奥氏体不 锈钢中的δ 铁素体，从而提高其热加工性能，但是，δ 铁素体的减少对这些钢种的可焊接性 不利会增大焊接热裂纹 丝倾向，此外，镍还可显著提高铬锰氮（铬锰镍氮）奥氏体不锈钢的 热加工性能，从而显著提高钢的成材率，在奥氏体不锈钢中，镍的加入以及随着镍含量的提 高， 导致钢的热力学稳定性增加， 因此奥氏体不锈钢具有更好的不锈性和耐氧化性介质的性 能，且随着镍含量增加，耐还原性介质的性能进一步得到改善.值得指出，镍 还是提高奥氏 体不锈耐许多介质穿晶型应力腐蚀的唯一重要元素，在各种酸介质中镍对奥氏体不锈钢耐蚀 性能的影响，需要指出，在高温高压水中的一些条件下，镍 含量的提高导致钢和合金的晶间 型应力腐蚀敏感性增加，但是这种不利作用会由于钢及合金中铬含量的提高而获得减轻或受 到抑制.随磁卡奥氏体不锈钢中镍含量的 提高，其产生晶间腐蚀的临界碳含量降低，即钢的 晶间腐蚀敏感性增加， 至于对奥氏体不锈钢耐点腐蚀及缝隙腐蚀的性能， 镍的作用并不显著， 此外，镍还提高奥氏 体不锈钢的高温抗氧化性能，这主要与镍改善了铬的氧化膜的成分，结 构和性能降低，并且镍含量越高越有害，这主要是由于钢中晶界处低熔点硫化镍所致，一般 来 说，简单的铬镍（及铬锰氮）奥氏体不锈钢仅用于要求不锈性和耐氧化性介质（比如硝酸 等） 的使用条件下， 钼作为奥氏体不锈钢中的重要合金元素加入到钢中使其 使用范围进一步 扩大，钼的作用主要是提高钢在还原性介质 钼的影响 1 钼对组织的影响 钼和铬都是形成和稳定铁素体并扩大铁素体相区的元素， 钼形成铁素体的能力与铬相当.钼还 促进奥氏体不锈钢中金属间 相，比如σ 相，κ 相，和 Laves 相等的沉淀，对钢的耐蚀性和力 学性能都会产生不利影响，特别是导致塑性，韧性下降。为使奥氏体不锈钢保持单一的奥氏 体组 织，随着钢中钼含量的增加，奥氏体形成元素（镍，氮及锰等）的含量也要相应提高， 以保持钢中铁素体与奥氏体形成元素之间的平衡。2 钼对性能的影响 钼对奥氏体不锈钢的氧化作用不显著，因此当铬镍奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织且无 金属间析出时，钼的加入对其室 温力学性能影响不大，但是，随着钼含量的增加，钢的高温 强度提高， 比如持久， 蠕变等性能均获较大改善， 因此含钼不锈钢也常在高温下应用， 然而， 钼的加入使 钢的高温变形抗力增大， 加之钢中常常存在少量δ 铁素体因而含钼不锈钢的热衷 加工性比不含钼钢为差，而且钼含量越高，热加工性能越坏，另外，含钼奥氏体不锈 钢中容 易发生κ （σ ）相沉淀，这将显著恶化钢的塑性和韧性，因此在含钼奥氏体不锈钢的生产， 设备制造和应用过程中， 要注意防止钢中金属间相的形成， 虽然钼 作用为合金元素对奥氏体 不锈钢耐还原性介质，面点腐蚀及缝隙腐蚀的原因尚不完全清楚，但大量实验已指出，钼的 耐蚀作用仅相当钢中含有较高量的铬时才有效，钼主要是强化钢中铬的耐蚀作用， 与此同时， 钼形成酸盐后的缓蚀作用也已为实验所证实，在耐高浓氯化物溶液的应力腐蚀方面，虽然钼 作为合金元素对奥氏体不锈 钢耐还原性介质， 耐点腐蚀及缝隙腐蚀的原因尚不完全清楚， 但 大量实验已指出，钼的作用仅当钢中含有较高量的铬时才有效，钼主要是强化钢中铬的耐蚀 作用，与 此同时，钼形成钼酸盐后的缓冲作用也已为实验所证实，在耐高浓氯化物沉沦的应 力腐蚀方面，虽然一此实验指同。3#以下的钼对奥氏体不锈钢的耐应力腐蚀性能 有害， ，但 是由于常见铬镍奥氏体不锈钢多在含有微量氯化物及饱和氧的水介质中使用，其应力腐蚀又 以点腐蚀为起源， 因此含钼的铬镍钼奥氏体不锈钢由于耐点腐 蚀性能较高， 所以在实际应用 中常常比不含钼钢具有更好的耐氯化物应力腐蚀性能。 19 不锈钢网 不锈钢网因主要用于过滤制品，又名不锈钢过滤网。 材质：SUS201、202、302、304、316、304L、316L、321 不锈钢丝等。 编织：平纹、斜纹、密纹编织而成。 目数：不锈钢丝网的规格 1 目--635 目。席形编织可达到 2800 目。 用途： 不锈钢网等金属丝编织网主要用于酸、 碱环境条件下筛分和过滤， 石油工业作泥浆网、 化工化纤工业作筛滤网、电镀工业作酸洗网，气体、液体过滤和其它介质分离用。 网带 按叫法分分类：不锈钢网带、输送带、金属输送带、不锈钢输送带、金属网带、金属传送带、 不锈钢传动带、金属传动网带等。 按用途分类：广泛用于玻璃制品行业的退火炉网带、烤花炉网带等。食品加工行业、脱水蔬 菜、速冻食品单冻机前处理网带、链网。粉末冶金、金属热处理、淬火、烧结、钎焊、焙烧、 光亮、发黑、轴承、渗碳高温炉网带、挡板式网带、涂装烘干线输送网带、泡沫镍还原生产 线网带，清洗机、提升机、干燥机、烘干机、固化炉网带。各输送工艺链网、网带。 按材质分类：1cr13 网带、201 网带、304 网带、316 网带等。 按形状分类：人字形网带 ，乙字形网带，菱形网带，马蹄式网带，链条式输送带，眼镜形网 带，链板式网带，球型网带 不锈钢产品的扩展：不锈钢网带，网带，输送网带，金属网带，高温网带，长城网带，乙型 网带，不锈钢饰品，扩展中所有产品均由不锈钢钢丝、不锈钢钢板制造。 磁性 奥氏体型是无磁或弱磁性的，马氏体及铁素体是有磁性的。奥氏体经过冷加工，其结构组织 也会向马氏体转化，进而磁性变大。因此，生活中所说的通过磁铁吸附来辨别不锈钢优劣、 真伪的方法是片面、错误的。 不锈钢表面加工等级 原面：NO.1 热轧后施以热处理及酸洗处理的表面。一般用于冷轧材料，工业用槽罐、化学工 业装置等，厚度较厚由 2.0MM-8.0MM。钝面： NO.2D 冷轧后经热处理、 酸洗者， 其材质柔软， 表面呈银白色光泽， 用于深冲压加工， 如汽车构件、水管等。 雾面： NO.2B 冷轧后经热处理、 酸洗， 再以精轧加工使表面为适度之光亮者。 由于表面光滑， 易于再研磨，使表面更加光亮，用途广泛，如餐具、建材等。采用改善机械性能的表面处理 后，几乎满足所有用途。 粗砂 NO.3 用 100-120 号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度，具有不连续的粗纹。 用于建筑内外装饰材料、电器产品及厨房设备等。 细砂：NO.4 用粒度 150-180 号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度，具有不连续的粗 纹，条纹比 NO.3 细。用于浴池、建筑内外的装饰材料、电器产品、厨房设备及食品设备等。 #320 用 320 号研磨带研磨出来的产品。 具有较佳的光泽度， 具有不连续的粗纹， 条纹比 NO.4 细。用于浴池、建筑内外装饰材料、电器产品、厨房设备及食品设备等。 毛丝面 HAIRLINE： HLNO.4 经适当粒度抛光砂带的连续研磨生成研磨花纹的产品 （细分 150-320 号） 。主要用于建筑装饰，电梯，建筑物的门、面板等。 亮面：BA 经冷轧后施以光亮退火，并经过平整得到的产品。表面光泽度极好，有很高的反射 率。如同镜面的表面。用于家电产品、镜子、厨房设备、装饰材料等。 应用领域 在建筑应用领域， 不锈钢的表面加工之所以重要是有许多原因的。 腐蚀环境要求光滑的表面 是因为表面光滑不容易积垢。污垢的沉积会使不锈钢生锈甚至造成腐蚀。 在宽敞的大厅中，不锈钢是电梯装饰板最常用的材料，表面的手印虽然可以擦掉，但影响美 观，所以最好选用合适的表面防止留下手印。 卫生条件对许多行业是很重要的， 例如， 食品加工、 餐饮、 酿造和化工等， 在这些应用领域， 表面必须便于每天清洗，而且经常要用化学清洗剂。 不锈钢是这方面的最佳材料，在公共场所，不锈钢的表面经常会被胡写乱画，但是，它的一 个重要特性是可以将它们清洗掉，这是不锈钢优于铝的一个显著特点。铝的表面容易留下痕 迹，往往很难去掉。清理不锈钢表面时应顺着不锈钢的纹路清理，因为有些表面加工的纹路 是单向性的。 不锈钢最适用于医院或其它卫生条件至关重要的领域，如：食品加工、餐饮、酿造和化工， 这不仅是因为它便于每天清洗，有时还要使用化学清洗剂，而且还因为它不易滋生细菌。试 验表明在这方面的性能与玻璃和陶瓷相同。 中外不绣钢、耐热钢钢号对照表 Comparison table between domestic and foreign stainless steel and refractory steel grades [object Object] 中国 俄罗斯 美国 日本 英国 德国 国际标准 序号 GB RUSSIA AISI、A STM JIS BS DIN ISO 1 1Cr18Ni9 12KH18H9 302、S30200 SUS302 302S25 X12CrNi88 12 2 0Cr18Ni9 08KH18H10 304, S30400、TP304 SUS304 304S15 X5CrNi89 11 3 00Cr19Ni10 Z2CN18.09 304L S30403、TP304L SUS304L 304S12 X2CrNi189 10 4 1Cr18Ni9Ti X10CrNiTi189 7 0-1Cr18Ni12Mo2 Ti Z6CNDT17.12 320S17 X10CrNiMoTiCr17Ni14Mo2 03KH17H14M2 316Ls S31603、TP316L SUS316L 316S12 X2Cr 19、19 9 0Cr25Ni20 310S、S31008s TP310S SUS310S15 0Cr23Ni13 309S、 S30908 SUS309S 16 0Cr17Ni12Mo2N 316Ns S31651 SUS316N 17 00Cr17Ni13Mo2N Z2CND7.12N SUS316LN X2CrNiMoNCr18Ni12Mo2Cu SUS316JI 19 00Cr18Ni14Mo2Cu2 SUS316JIL 20 0CM9NM9N ZCNS18.09A2 304 SUS304N 20 不锈钢连续着色工艺获突破 以传统碳钢彩涂板作为建筑材料的房屋，存在材质耐腐性、强度、韧度等较差的缺陷。为确 保安全，东南沿海等地区很多厂房每隔 2 年就需要更换一次屋顶，代价高昂。 为解决这一问题，建筑、钢铁行业不断探索、实践，提出以耐腐蚀、延展性较强的不锈钢作 为屋顶建筑材料。然而不锈钢材 质色泽单一，易反射光线，既不美观又会造成光污染。据介 绍彩钢板生产工艺在不增加钢铁产能的前提下， 采用具有自主知识产权的着色技术， 通过 “冷 轧－着色” 短流程生产工艺，提高彩钢生产效率，实现了不锈钢主体与着色一体化。这种彩 钢板生产工艺尚属国内首创， 填补了不锈钢连续着色生产领域的世界空白， 实现了不 锈钢材 料色泽美观与安全防腐性能的有效结合。 21 钢铁工业运行情况 (一)产量创历史最高水平。2013 年 1-6 月，全国累计生产粗钢 3.9 亿吨，同比增长 7.4%， 增速较去年同期提高 5.6 个百分点。前 6 个月，粗钢日均产量 215.4 万吨，相当于年产粗钢 7.86 亿吨水平。其中，2 月份达到 历史最高的 220.8 万吨，3-6 月份虽有回落，但仍保持在 210 万吨以上较高水平。分省区看，1-6 月，河北、江苏两省粗钢产量同比分别增长 6.8%和 13.2%，两省合计新增产量占全国 2694 万吨增量的 42.4%，另有山西、辽宁、河南和云南等 省增产也在 100 万吨以上。分企业类型看，1-6 月，重 点大中型钢铁企业粗钢产量同比增长 5.5%，低于全国平均增幅 2 个百分点，但仍有 60%的增产来自重点大中型钢铁企业。 (二)钢材价格低位运行。2013 年 1-6 月，国内钢材市场整体表现低迷。随着粗钢产能大幅释 放，市场供需陷入失衡 状态，钢材价格步入下降通道，已弱势下跌 4 个多月。截止 2013 年 7 月 26 日，钢材价格指数降到 100.48 点，低于年初 6.6 点。钢铁工业协会重点统计 的八个 钢材品种价格比年初均有不同程度的下降，平均跌幅 5.7%。分品种来看，占我国钢材产量比 重较大的建筑用线材、螺纹钢价格跌幅分别达 4.9%和 6.7%，中厚板和热轧卷板价格跌幅分 别达 5.7%和 9.7%。 (三)钢材出 口增长较快。国内钢材市场供需失衡刺激企业出口。1-6 月，我国累计出口钢材 3069 万吨，同比增长 12.6%;进口钢材 683 万吨，下降 1.8%，进口 钢坯和钢锭 32 万吨，增 长 50%。 将坯材折合粗钢， 累计净出口 2506 万吨， 同比增长 17.3%， 占我国粗钢产量的 6.4%。 从出口价格看，1-6 月出口 棒线材均价 624.3 美元/吨，同比下降 18%;板材 835.2 美元/吨， 同比下降 2.8%。 (四)钢厂及社会库存高位运行。市场供需矛盾向流通领域蔓延，国内钢材库存延续上年末增 长态势。3 月 15 日达到历史 最高的 2252 万吨，比上年最高点增加 351 万吨，其中建筑钢材 库存 1432 万吨，占库存总量的 63.6%。之后，随着季节性消费增加，库存逐渐回落，7 月 26 日降至 1540 万吨。市场供大于求也推高钢厂库存，3 月中旬重点企业钢材库存创历史记录， 达到 1451 万吨，同比增长 29.7%，6 月下旬降至 1268 万吨，仍比年初增长 29.9%，比 2012 年同期增长 11.4%。 (五)钢厂盈利水平逐月下滑。 2013 年上半年， 冶金行业实现利润 736.9 亿元， 同比增长 13.7%， 其中黑色金属冶 炼和压延加工业实现利润 454.4 亿元，同比增长 22.7%。1-5 月份重点大中 型钢铁企业的盈利状况远不如行业总体水平，并呈逐月下降态势，尽管实现利 润增长 34%， 但也仅有 28 亿元， 销售利润率为 0.19%。 5 月当月， 86 家重点大中型钢铁企业仅实现利润 1.5亿元，连续 5 个月环比下滑，其中 34 家亏 损，亏损面高达 40%。 (六)钢铁行业固 定资产投资增幅明显回落。2013 年 1-6 月，钢铁行业固定资产投资 3035 亿 元，同比增长 4.3%，其中黑色金属冶炼及压延投资 2356 亿元，同比增长 3.3%，比 2012 年 同期回落 6.1 个百分点;黑色金属矿采选投资 679 亿元，同比增长 7.8%，增速大幅回落 15 个 百分点。[1-3]铝合金： 以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、 铬、锂等。 1 组成结构 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船 舶 坚腾铝合金 及化学工业中已大量应用。随着科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的 需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技 术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为 研究的热点之一。 纯铝产品是地壳中含量最丰富的金属元素， 含量高于 7%。 铝原子序数为 13， 原子量为 26.98， 原子体积为(立方厘米/摩尔)：10.0，面心立方结构，熔点 660℃，密度 2.702，地壳中含量 （ppm） ：82000 。 2 材料性质 纯铝的密度小（ρ =2.7g/cm3） ，大约是铁的 1/3，熔点低 （660℃） ，铝是面心立方结构，故 具有很高的塑性（δ :32~40%，ψ :70~90%） ，易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能 好；但是纯铝的 强度很低，退火状态 σ b 值约为 8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期 的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到 了一系列的铝合金。 添 坚腾金属 加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σ b 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度” （强度与比重的比值 σ b/ρ ）胜过很多合金钢，成为 理想的结构材料， 广泛用于机械制造、 运输机械、 动力机械及航空工业等方面， 飞机的机身、 蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量 可减轻 50%以上。 铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处 理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。2008 年北京奥运会火炬“祥云”就是铝合 金制作的。 铝合金的典型机械性能(Typical Mechanical Properties) 铝合金牌号 及状态 拉伸强度(25°C MPa) 屈服强度(25°C MPa) 硬度 500kg 力 10mm 球 延 伸 率 1.6mm(1/16in)厚度 5 195 60 12 0 211 65 14 0 276 95 12
510 455 135 10 2 503 150 11 0 325 120 20 铝合金的典型物理性能(Typical Physical Properties) 铝合金牌号及状态 热膨胀系数 (20-100℃) μ m/m?k 熔点范围 (℃) 电导率 20℃(68H) (%IACS) 电阻率 20℃(68H) Ω mm2/m 密度(20℃)(g/cm3) .2 500-635 30 0.058 2.82 .8 607-650 35 0.050 2.72 .4 570-640 29 0.059 2.72 .6 580-650 43 0.040 2.73
23.5 490-630 41 0. .6 475-635 33 0. 铝合金的化学成份(Chemical Composition Limit Of Aluminum ) 合金 牌号 硅 Si 铁 Fe 铜 Cu 锰 Mn 镁 Mg 铬 Cr 锌 Zn 钛 Ti 其 它 铝 每个 合计 最小值
0.5 3.8-4.9 0.3-0.9 1.2-1.8 0.1 0.25 0.15 0.05 0.15 余量 .4 0.1 0.1 2.2-2.8 0.15-0.35 0.1 -- 0.05 0.15 余量
0.4 0.1 0.3-1.0 4.0-4.9 0.05-0.25 0.25 0.15 0.05 0.15 余量
0.7 0.15-0.4 0.15 0.8-1.2 0.04-0.35 0.25 0.15 0.05 0.15 余量
0.15 20.-2.6 0.1 1.9-2.6 0.04 5.7-6.7 0.06 0.05 0.15 余量
0.5 1.2-2.0 0.3 2.1-2.9 0.18-0.28 5.1-6.1 0.2 0.05 0.15 余量3 检测方法 Delta 合金分析仪专门用于现场，无损，快速，准确分析检测合金元素和合金牌号的识别。 ? 合金材料鉴别（PMI） 来料检验；库存材料管理；安装材料复检。由于在石化建设， 金属冶炼，压力容器，电力电站，石油化工，精细化工，制药，航空航天等行业中，混料或 使用不合格的材料会产生严重的安全事故。Delta 合金分析检测铝合金 合金分析仪用以确保生产设备与管道中所使用的合金零部件与设计要求的规格完全一致。 Delta 合金分析仪携带方便，使用简单，分析速度快，精度高，其结果直接显示合金牌号、 金属成分的百分比含量，从而使 Delta 合金分析仪成为合金材料鉴别的全世界第一供应商。 [1]? 废旧金属分析 废旧金属的回收、再利用需要 Delta 合金分析仪，确保对大量繁杂 多样的合金种类及材料品质，进行现场快速准确的分析检测。为购销双方在原材料交易时作 出迅速、可靠的判定，并提供必要的信息。 ? 质量保证与质量控制（QA/QC） 在金属制造行业中，材料、半成品、成品的质量保证 与质量控制 （QA/QC）是必不可少的，混料或使用不合格材料必给企业带来损失。Delta 合 金分析仪被广泛用于从小型金属材料加工厂到大型的飞机制造商的各种制造 业。 已成为质量 体系中材料确认、半成品检验、成品复检的首选仪器。 4 分类 纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份 Al 表示，后者用汉语拼音 LV（铝、工业 用的）表示。铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金两大类： 形变铝合金能承受压力加工。 可加工成各种形态、 规格的铝合金材。 主要用于制造航空器材、 建筑用门窗等。 形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合 祥云火炬 金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化， 它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过 淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。 铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金，铝锌合金和铝稀土合金，其 中铝硅合金又有过共晶硅铝合金，共晶硅铝合金，单共晶硅铝合金，铸造铝合金在铸态下使 用。 铝合金的分类 一系:1000 系列铝合金代表
、1100 系列。在所有系列中 1000 系列属于含铝量最 多的一个系列。纯度可以达到 99.00%以上。由于不含有其他技术元素，所以生产过程比较单 一， 价 格相对比较便宜， 是目前常规工业中最常用的一个系列。 市场上流通的大部分为 1050 以及 1060 系列。1000 系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个 系列的最低含铝量，比 如 1050 系列最后两位阿拉伯数字为 50， 根据国际牌号命名原则， 含铝量必须达到 99.5%以上 方为合格产品。我国的铝合金技术标准 (gB/T) 中也明确规定 1050 含铝量达到 99.5%.同样的道理 1060 系列铝板的含铝量必须达到 99.6%以上。 二系:2000 系列铝合金代表 （LY16） 、 2A02（LY6） 。2000 系列铝板的特点是硬度 较高，其中以铜元素含量最高，大概在 3-5%左右。2000 系列铝棒属于航空铝材，在常规工业 中不常应用。 三系:3000 系列铝合金代表 3003 、 3A21 为主。 我国 3000 系列铝板生产工艺较为优秀。 3000 系列铝棒是由锰元素为主要成分。含量在 1.0-1.5 之间，是一款防锈功能较好的系列。飞机 四系:4000 系列铝棒代表为 4A01 4000 系列的铝板属于含硅量较高的系列。通常硅含量在 4.5-6.0%之间。属建筑用材料、机械零件锻造用材、焊接材料；低熔点、耐蚀性好， 产品描 述：具有耐热、耐磨的特性 五系:5000 系列铝合金代表 、 系列。5000 系列铝棒属于较常用的合金 铝板系列，主要元素为镁，含镁量在 3-5%之间。又可以称为铝镁合金。主要特点为密度低， 抗拉强度高，延伸率高，疲劳强度好，但不可做热处理强化。在相同面积下铝镁合金的重量 低于其他系列.在常规工业中应用也较为广泛。在我国 5000 系列铝板属于较为成熟的铝板系 列之一。 六系:6000 系列铝合金代表 6061 主要含有镁和硅两种元素， 故集中了 4000 系列和 5000 系列 的优点 6061 是一种冷处理铝锻造产品，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性 好，容易涂层，加工性好。 七系:7000 系列铝合金代表 7075 主要含有锌元素。也属于航空系列，是铝镁锌铜合金,是可 热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性.也有良好的焊接性，但耐腐蚀性较差。 八系:8000 系列铝合金较为常用的为 8011 属于其他系列， 大部分应用为铝箔， 生产铝棒方面 不太常用。 九系:9000 系列铝合金是备用合金。 铝合金的物质类别 铝合金纯铝产品 纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份 Al 表示，后者用汉语拼音 LG（铝、工业 用的）表示。 压力加工铝合金 铝材 铸造铝合金 铸造铝合金 （ZL） 按成分中铝以外的主要元素硅、 铜、 镁、 锌分为四类， 代号编码分别为 100、 200、300、400。 高强度铝合金 高强度铝合金指其抗拉强度大于 480 兆帕的铝合金，主要是压力加工铝合金中硬铝合金类、 超硬铝合金类和铸造合金类 高强度铝 高强度铝合金指其抗拉强度大于 480 兆帕的铝合金， 主要是压力加工铝合金中防锈铝合金类、 硬铝合金类、超硬铝合金类、锻铝合金类、铝锂合金类。 变形铝 变形铝及铝合金状态、代号 1.范围 本标准规定了变形铝合金的状态代号。 本标准适用于铝及铝加工产品。 2.基本原则 2.1 基础状态代号用一个英文大写字母表示。 2.2 细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。 2.3 基本状态代号 基本状态分为 5 种 代号 名称 说明与应用 F 自由加工状态 适用于在成型过程中， 对于加工硬化和热处理条件无特殊要求的产品， 该状态产品的力学性能不作规定。 O 退火状态 适用于经完全退火获得最低强度的加工产品。 H 加工硬化状态 适用于通过加工硬化提高强度的产品， 产品在加工硬化后可经过 （也可不经 过）使强度有所降低的附加热处理。 W 固熔热处理状态 处理状态 一种不稳定状态，仅适用于经固溶热处理后，室温下自然时效 的合金，该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段。 T 热处理状态(不同于 F、O、H 状态) 适用于热处理后，经过（或不经过）加工硬化达到稳定 的产品。T 代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字。在 T 字后面的第一位数字表示热处理 基本类型（从 1~10） ，其后各位数字表示在热处理细节方面有所变化。如 6061―T 62 ；5083 ―H 343 等。 T1―从成型温度冷却并自然时效至大体稳定状态。 T2―退火状态（只用于铸件） 。 T3―固溶处理后自然时效。 T31―固溶处理冷作（1%）后自然时效。 T36―固溶处理冷作（6%）后自然时效。 T37―固溶处理冷作（7%）后自然时效，用于 2219 合金。 T4―固溶处理[2]后自然时效。 T41―固溶处理后沸水淬火。 T411―固溶处理后空冷至室温，硬度在 O 及 T6 之间，残余应力低。 T42―固溶处理后自然时效。由用户进行处理，适于 2024 合金，强度比 T4 稍低。 T5―从成型温度冷却后人工时效。 T6―固溶处理后人工时效。 T61―T41+人工时效。 T611―固溶处理，沸水淬火。 T62―固溶处理后人工时效。 T7―固溶处理后稳定化。提高尺寸稳定性，减小残余应力，提高抗蚀性。 T72―固溶处理后过时效。 T73―固溶处理后进行分级时效，强度比 T6 低，抗蚀性显著提高。 T76―固溶处理后进行分级时效。 T8―固溶处理冷作后人工时效。 T81―固溶处理后冷作，人工时效。为改善固溶处理后的变形及改善强度。 T86―固溶处理后冷作（6%） ，人工时效。 T87―T37+人工时效。 T9―固溶处理后人工时效再冷作。 T10―从成型温度冷却，人工时效后冷作。 Tx51―为消除固溶处理后的残余应力进行拉伸处理。 板材 0.5~3%的永久变形，棒、型材 1~3%的永久变形。 X 代表 3、4、6 或 8，例如 T351、T451、T651、T851，适用于板、拉制棒、线材，拉伸消除 应力后不作任何矫正而时效。T3510、T4510、T8510，适用于挤压型材，拉伸消除应力后为使 平直度符合公差进行矫正，并时效。 Tx52―为消除固溶处理后的残余应力进行压缩变形， 固溶处理后进行 2.5%的塑性变形然后时 效，例如 T352、T652。 Tx53―消除热应力。 Tx54―为消除精密锻件固溶处理后的残余应力进行压缩变形。5 用途 各种飞机都以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可 以用铝合金制造。飞机依用途的不同，铝的用量也不一样。着重于经济效益的民用机因铝合 金价格便宜而大量采用，如波音 767 客机采用的铝合金约占机体结构重量 81%。军用飞机因 要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量，如最大飞行速度为马赫数 2.5 的 F-15 高性 能战斗机仅使用 35.5%铝合金。 有些铝合金有良好的低温性能,在-183～-253[2oc]下不冷脆， 可在液氢和液氧环境下工作，它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应,具有良好的焊接性能,因 而是制造液体火箭的好材料。 发射 “阿波罗” 号飞船的 “土星” 5 号运载火箭各级的燃料箱、 氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造。 航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝 合金制做的。各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合金。 6 施工方法 锻造修伤 修伤是铝合金模锻工艺中的重要一环。由于铝合金在高温下较软，粘性大，流动性差，容易 粘模并产生各种表面缺陷(折叠、毛刺、裂纹等)，在进行下一道工序前，必须打磨、修伤， 将表面缺陷清除干净，否则在后续工序中缺陷将进一步扩大，甚至引起锻件报废。 修伤用的工具有风动砂轮机、风动小铣刀、电动小铣刀及扁铲等。修伤前先经腐蚀查清缺陷 部位，修伤处要圆滑过渡，其宽度应为深度的 5～10 倍。 压力加工 铝合金压力加工产品分为防锈（LF） 、硬质（LY） 、锻造（LD） 、超硬（LC） 、包覆（LB） 、特殊 （LT）及钎焊（LQ）等七类。常用铝合金材料的状态为退火（M 焖火） 、硬化（Y） 、热轧（R） 等三种。 压铸的特点 压力铸造简称压铸，是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合 金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高 速。 （1） 金属液是在压力下填充型腔的， 并在更高的压力下结晶凝固， 常见的压力为 15―100MPa。 （2）金属液以高速充填型腔，通常在 10―50 米/秒，有的还可超过 80 米/秒， （通过内浇口 导入型腔的线速度―内 浇口速度） ，因此金属液的充型时间极短，约 0.01―0.2 秒（须视铸 件的大小而不同）内即可填满型腔。压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要 素， 缺一不可。所谓压铸工艺就是将这三大要素有机地加以综合运用，使能稳定地有节奏地和高 效地生产出外观、 内在质量好的、 尺寸符合图样或协议规定要求的合 格铸件， 甚至优质铸件。 压铸的流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合 金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及 其他污染物的固相颗粒， 但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力 （俗称浇注压头） 的高低。 实际生产中，在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺（精炼与除渣）外，还必须改善铸 型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度） ，并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温 度，保证合金的流动性。 铝材 铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材，包括板材、带材、箔材、管材、棒材、线材、 型材等。[3] 焊接方法铝合金材料,强度高和质量轻。主要焊接工艺为钨极氩弧焊 TIG、气体保护焊 MIG、搅拌摩擦 焊 FSW、电阻点焊等。 铝合金焊接保护措施 1、焊前用化学+机械的方法清除工件坡口及周围部分和焊丝表面的氧化物，顺序是先化学清 洗，后机械打磨； 2、焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护； 3、在气焊时，采用熔剂，在焊接过程中不断用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。 焊接难点 （1） 极易氧化。 在空气中， 铝容易同氧化合， 生成致密的三氧化二铝薄膜 （厚度约 0． 1－0． 2 μ m） ， 熔点高 （约 2050℃） ， 远远超过铝及铝合金的熔点 （约 600℃左右） 。 氧化铝的密度 3． 95 －4．10g/cm3，约为铝的 1．4 倍，氧化铝薄膜的表面易吸附水 分，焊接时，它阻碍基本金 属的熔合，极易形成气孔、夹渣、未熔合等缺陷，引起焊缝性能下降。 （2） 易产生气孔。 铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢， 由于液态铝可溶解大量的氢， 而固态铝几乎不溶解氢，因此当熔池温度快速冷却与凝固时，氢来 不及逸出，容易在焊缝中 聚集形成气孔。氢气孔难于完全避免，氢的来源很多，有电弧焊气氛中的氢，铝板、焊丝表 面氧化膜吸附空气中的水分等。 实践证明， 即使 氩气按 GB/T4842 标准要求， 纯度达到 99． 99% 以上， 但当水分含量达到 20ppm 时， 也会出现大量的致密气孔， 当空气相对湿度超过 80%时， 如果不采取加热等措施，焊缝就会明显出现气孔。同时，采用小 电流慢速焊，加大焊缝冷却 时间，并利用焊丝电弧进行熔池搅动，可以较好的帮助气体排出熔池。 （3）焊缝变形和形成裂纹倾向大。铝的线膨胀系数和结晶收缩率约比钢大两倍，易产生较大 的焊接变形的内应力，对刚性较大的结构将促使热裂纹的产生。 （4）铝的导热系数大（纯铝 0．538 卡/Cm．s．℃） 。约为钢的 4 倍，因此，焊接铝和铝合金 时，比焊钢要消耗更多的热量。 （5）合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低沸点的元素（如镁、锌、锰等） ，在高温电弧 作用下，极易蒸发烧损，从而改变焊缝金属的化学成分，使焊缝性能下降。 （6）高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低，破坏了焊缝金属的成形，有时还容易 造成焊缝金属塌落和焊穿现象。 （7）无色彩变化。铝及铝合金从固态转为液态时，无明显的颜色变化，使操作者难以掌握加 热温度。[4] 熔炼铸造 铝合金的熔炼与浇注是铸造生产中主要环节。严格控制熔炼与浇铸的全过程，对防止针孔、 夹杂、欠铸、裂纹、气孔以及缩松等铸造缺陷起着重要的作用。由于铝熔体吸收氢倾向大， 氧化能力强，易溶解铁，在熔炼与浇铸过程中必须采取简易而又谨慎的预防措施，以获得优 质铸件。 1、铝合金炉料配制及质量控制 为了熔炼出优质铝熔体，首先应选用合格的原材料。须对原材料进行科学管理和适当处理， 否则就会严重影响合金的质量，生产实践证明，原材料（包括金属材料及辅助材料）控制不 严会使铸件成批报废。 （一）原材料必须有合格的化学成分及组织，具体要求如下： 入厂的合金锭除分析主要成分及杂质含量外，尚就检查低陪组织及断口。实践证明，使用了 含有严重缩孔、针孔、以及气泡的铝液，就难以获得致密的铸件，甚至会造成整炉、整批的 铸件报废。 有人在研究铝硅合金锭 对铝合金针孔的影响时发现， 用熔融的纯浇铸砂型试块时并不出现针 孔，当加入低组织和不合格的铝硅合金锭后，试块针孔严重，且晶粒大。其原因为材料的遗传性 所致。铝硅系合金和遗传性随着含量的提高面增大，硅量达到 7%时，遗传显著。继续 提高硅含量到共晶成分，遗传性又稍减小。为解决炉料遗传性引起的铸件缺 陷，必须选用冶 金质量高的铝锭、中间合金及其它炉料。具体标准如下： （1）断口上不应有针孔、气孔 针孔应在三级以内，局部（不超过受检面积的 25%）不应超过三级，超过三级者必须采取重 熔炼的办法以减少针孔度。 重熔精炼方法与一般铝合金熔炼相同， 浇铸温度不宜超过 660℃， 对于那些原始晶粒大的铝锭、合金锭等，应先用较低的锭模温度，使它们快速凝固，细化晶 粒。 2、炉料处理 炉料使用前应经吹砂处理，以去除表面的锈蚀、油脂等污物。放置时间不长，表面较干净的 铝合金锭及金属型回炉料可以不经吹砂处理， 但应消除混在炉料内的铁质过滤网及镶嵌件等， 所有的炉料在入炉前均应预热，以去除表面附的水分，缩短熔炼时间在 3 小时以上。 3、炉料的管理及存放 炉料的合理保存及管理对确保合金质量有重要意义。炉料应贮存在温度变化不大、干燥的仓 库内。 2、坩埚及熔炼工具的准备 （一）坩埚铸造铝合金常用铁坩埚，也可用铸钢及钢板焊接坩埚。 新坩埚及长期未用的旧坩埚，使用前均应吹砂，并加热到 700--800 度，保持 2--4 小时，以 烧除附着在坩埚内壁的水分及可燃物质，待冷到 300 度以下时，仔细清理坩埚内壁，在温度 不低于 200 度时喷涂料。 坩埚使用前应预热至暗红色（500--600 度） ，并保温 2 小时以上。新坩埚外熔炼之前，最好 先熔化一炉同牌号的回炉料。 （二)熔炼工具的准备 钟罩、压瓢、搅拌勺、浇包 锭模等使用前均应预热，并在 150 度---200 度温度下涂以防护性涂料，并彻底烘干，烘干温 度为 200--400 度，保温时间 2 小时以上，使用后应彻底清除表面上附着的氧化物、氟化物， （最好进行吹砂） 。 3、熔炼温度的控制 熔炼温度过低，不利于合金元素的溶解及气体、夹杂物的排出，增加形成偏析、冷隔、欠铸 的倾向，还会因冒口热量不足，使铸件得不到合理的补缩，有资料指出，所有铝合 金的熔炼 温度到少要达 705 度并应进行搅拌。 熔炼温度过高不仅浪费能源， 更严重的是因为温度愈高， 吸氢愈多，晶粒亦愈粗大，铝的氧化愈严重，一些合金元素 的烧损也愈严重，从而导致合金 的机械性能的下降，铸造性能和机械加工性能恶化，变质处理的效果削弱，铸件的气密性降 低。 生产实践证明，把合金液快速升温至较高的温度，进行合理的搅拌，以促进所有合金元素的 溶解（特别是难熔金属元素） ， 扒除浮渣后降至浇注温度，这样，偏析程度最小，熔解的氢 亦少，有利于获得均匀致密、机械性能高的合金.因为铝熔体的温度是难以用肉眼来判断的， 所以不论使 用何种类型的熔化炉， 都应该用测温仪表控制温度。 测温仪表应定期校核和维修。 热电偶套管应周期的用金属刷刷干净， 涂以防护性涂料， 以保证测温结果的准确性 及处长使 用寿命。 4、熔炼时间的控制 为了减少铝熔体的氧化、 吸气和铁的溶解， 应尽量缩短铝熔体在炉内的停留时间， 快速熔炼。 从熔化开始至浇注完毕，砂型铸造不超过 4 小时，金属型铸造不超过 6 小时，压铸不超过 8 小时。为加速熔炼过程，应首先加入中等块度、熔点较低的回炉料及铝硅中间合金，以便在坩埚底 陪尽快形成熔池， 然后再加块度 较大的回炉料及纯铝锭， 使它们能徐徐浸入逐渐扩大的熔池， 很快熔化。在炉料主要部分熔化后，再加熔点较高、数量不多的中间合金，升温、搅拌以加 速熔化。最 后降温，压入易氧化的合金元素，以减少损失。 5、熔体的转送和浇注 尽管固态氧化铝的密度近似于铝熔体的密度，在进入铝熔体内部后，经过足够长的时间才会 沉至坩埚底陪。而铝熔体被氧化 后形成的氧化铝膜，却仅与铝熔体接触的一面是致密的，与 空气接触的一面疏松且有大量直径为 60--100A 的小孔，其表面积大，吸附性强，极易吸附在 水 汽，反有上浮的倾向。因此，在这种氧化膜与铝熔体的比重差小，将其混入熔体中，浮沉 速度很慢，难以从熔体中排除，在铸件中形成气孔太夹杂。所以，转送铝熔 体中关键是尽量 减少熔融金属的搅拌，尽量减少熔体与空气的接触。 采用倾转式坩埚转注熔体时，为避免熔体与空气的混合，应将浇包尽量靠所炉咀，并倾斜放 置，使熔体沿着浇包的侧壁下流，不致直接冲击包底，发生搅动、飞溅等。 采用正确合理的浇注方法，是获得优质铸件的重要条件之一。生产实践得，注意下列事项， 对防止、减少铸件缺陷是很有效的。 （一）浇注前应仔细检查熔体出炉温度、浇包容量及其表面涂料层的干燥程度，其他工具的 准备是否合乎要不。 金属浇口杯在浇注前 3--5 分钟之内就在砂型上安放好， 此时浇包怀的温 度不高于 150 度，安置过早或温度过高，浇道内憋住大量气体，在浇注时有爆炸的危险。 （二）不能在有“过堂风”的场合下浇注，以及熔体强烈氧化，燃烧，使铸件产生氧化夹杂 等缺陷。 （三）由坩埚内获取熔体时，应先用包底轻轻拨开熔体表面的氧化皮或熔剂层，缓慢地将浇 包浸入熔体内，用浇包的宽口舀取熔体，然后平稳的提起浇包。 （四）端包时不要掌平，步子要稳，浇包不宜提得过高，浇包内金属液面必须保持平稳，不 受拢动。 （五）即将浇注时，应扒净浇包的渣子，以免在浇注中将熔渣、氧化皮等带入铸型中。 （六）在浇注中，熔体流就保持平稳，不能中断，不能直冲口怀的底孔。浇口怀自始至终应 充满， 液面不得翻动， 浇注速度要控制得当。 通常， 浇注开始度就稍慢些， 使熔体充填平稳， 然后速度稍快，并基本保持浇注速度不变。 （七）在浇注过程中，浇包咀与浇口的距离就尽可能靠近，以不超过 50 毫米为限，以免熔液 过多地氧化。 （八）带堵塞的浇口怀，堵塞不能拨得太早，在熔体充满浇口怀后，再缓慢地斜向拨出，以 免熔体在注入浇道时产生涡流。 （九）距坩埚底部 60 毫米以下的熔体不宜浇注铸件。 铝合金铸造（ZL） 按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类，代号编码分别为 100、200、300、400。 为了获得各种形状与规格的优质精密铸件，用于铸造的铝合金一般具有以下特性。 （1）有填充狭槽窄缝部分的良好流动性 （2）有比一般金属低的熔点，但能满足极大部分情况的要求 （3）导热性能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短 （4）熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制 （5）铝合金铸造时，没有热脆开裂和撕裂的倾向 （6）化学稳定性好，抗蚀性能强 （7）不易产生表面缺陷，铸件表面有良好的表面光洁度和光泽，而且易于进行表面处理 （8）铸造铝合金的加工性能好，可用压模、硬模、生砂和干砂模、熔模石膏型铸造模进行铸造生产， 也可用真空铸造、 低压和高压铸造、 挤压铸造、 半固态铸造、 离心铸造等方法成形， 生产不同用途、不同品种规格、不同性能的各种铸件。 铸造铝合金在轿车上是得到了广泛应用，如发动机的缸盖、进气歧管、活塞、轮毂、转向助 力器壳体等。 缺陷修复 铝合金在生产过程中，容易出现缩孔、砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷。如何修复铝合金铸件 气孔等缺陷呢？如果用电焊、 氩焊等设备来修补， 由于放热量大， 容易产生热变形等副作用， 无法满足补焊要求。 冷焊修复机是利用高频电火花瞬间放电、无热堆焊原理来修复铸件缺陷。由于冷焊热影响区 域小，不会造成基材退火变形，不产生裂纹、没有硬点、硬化现象。而且熔接强度高，补材 与基体同时熔化后的再凝固，结合牢固，可进行磨、铣、锉等加工，致密不脱落。冷焊修复 机是修补铝合金气孔、砂眼等细小缺陷的理想方法。 7 主要产品 1.铝塑板 铝塑板是由经过表面处理并用涂层烤漆的 3003 铝锰合金、5005 铝镁合金板材作为表面，PE 塑料作为芯层，高分子粘结膜经过一系列工艺加工复合而成的新型材料。它既保留了原组成 材料（铝合金板、非金属聚乙烯塑料）的主要特性，又克服了原组成材料的不足，进而获得 了众多优异的材料性质。产品特性：艳丽多彩的装饰性、耐候、耐蚀、耐创击、防火、防潮、 隔音、隔热、抗震性、质轻、易加工成型、易搬运安装等特性。 铝塑板规格： 厚度：3mm、4mm、6mm、8mm 宽度：1220mm、1500mm 长度：1000mm、2440mm、3000mm、6000mm 铝塑板标准尺寸：mm 铝塑板用途：可应用于幕墙、内外墙、门厅、饭店、商店、会议室等的装饰外，还可用于旧 建筑的改建，用作柜台、家具的面层、车辆的内外壁等。 2.铝单板 铝单板均与采用世界知名大企业的优质铝合金加工而成，再经表面喷涂美国 PPG、或阿克苏 PVDF 氟碳烤漆精制而成，铝单板主要由面板、加强筋骨，挂耳等组成。 铝单板特点：轻量化，刚性好、强度高、不燃烧性、防火性佳、加工工艺性好、色彩可选性 广、装饰效果极佳、易于回收、利于环保。 铝单板应用：建筑幕墙、柱梁、阳台、隔板包饰、室内装饰、广告标志牌、车辆、家具、展 台、仪器外壳、地铁海运工具等。 3.铝蜂窝板 铝蜂窝板采用复合蜂窝结构， 选用优质的 3003H24 合金铝板或 5052AH14 高锰合金铝板为基材 铝蜂窝板 ，与铝合金蜂窝芯材热压复合成型。铝蜂窝板从面板材质、形状、接缝、安装系统到颜色、 表面处理为建筑师提供丰富的选择， 能够展示丰富的屋面表现效果， 具有卓越的设计自由度。 它是具有施工便捷、综合性能理想、保温效果显著的新型材料，它的卓越性能吸引了人们的 眼球。 铝蜂窝板并无标准尺寸，所有板材均根据设计图纸由工厂订制而成，广泛地应用于大厦外墙 装饰（特别适用于高层的建筑）内墙天花吊顶、墙壁隔断、房门及保温车厢、广告牌等等领 域。该产品将为我国建材市场注入绿色、环保、节能的鲜活动力。4.铝蜂窝穿孔吸音吊顶板 铝蜂窝穿孔吸音吊顶板的构造结构为穿孔铝合金面板与穿孔背板，依靠优质胶粘剂与铝蜂窝 芯直接粘接成铝蜂窝夹层结构， 蜂窝芯与面板及背板间贴上一层吸音布。 由于蜂窝铝板内 的 蜂窝芯分隔成众多的封闭小室，阻止了空气流动，使声波受到阻碍，提高了吸声系数（可达 到 0.9 以上） ，同时提高了板材自身强度，使单块板材的尺寸可以做 到更大，进一步加大了 设计自由度。可以根据室内声学设计，进行不同的穿孔率设计，在一定的范围内控制组合结 构的吸音系数，既达到设计效果，又能够合理控制 造价。通过控制穿孔孔径、孔距，并可根 据客户使用要求改变穿孔率，最大穿孔率&30%，孔径一般选用∮2.0、∮2.5、∮3.0 等规格， 背板穿孔 要求与面板相同，吸音布采用优质的无纺布等吸声材料。适用于地铁、影剧院、电 台、电视台、纺织厂和躁声超标准的厂房以及体育馆等大型公共建筑的吸声墙板、 天花吊顶 板。 5.氟碳铝板 1) 氟碳喷涂板 (1) 氟碳喷涂板分为两涂系统、三涂系统和四涂系统，一般宜采用多层涂装 铝合金楼梯担架 系统。 两涂系统： 由 5～10μ m 的氟碳底漆和 20～30μ m 的氟碳面漆组成， 膜层总厚度一般不宜小于 35μ m。只可用于普通环境。 三涂系统： 由 5～10μ m 的氟碳底漆、 20～30μ m 的氟碳色漆和 10～20μ m 的氟碳清漆组成， 膜层总厚度一般不宜小于 45μ m。适用于空气污染严重、工业区及沿海等环境恶劣地带。 四涂系统：四涂系统有两种。一种是当采用大颗粒铝粉颜料时，需要在底漆和面漆之间增设 一道 20μ m 的氟碳中间漆； 另一种是在底漆和面漆之间增设一道聚酰胺与聚氨酯共混的致密 涂层，提 轨道车辆铝合金型材 高其抗腐蚀性，增加氟碳铝板的使用寿命。因为一般的氟碳漆是海绵结构，有气孔，无法阻 止空气中的正负离子游离穿透至金属板基层。因此这种涂层系统更适用于空气污染严重、工 业区及沿海等环境恶劣地带。 (2) 氟碳烤漆的固化：应该是有几涂就几烤，使每层烤漆完全固化，形成良好的粘结性、抗 腐蚀性、抗褪色性，避免多涂少烤。 (3) 在选用氟碳烤漆铝板时， 应关注氟碳漆的品牌和主要技术指标， 且氟树脂含量应≥ 70%。 2) 氟碳预辊涂层铝板 (1) 预辊涂铝板的设计思 铝合金断桥平开窗 想是将尽可能多的材料优点和工艺优势集于一身，把人为影响的质量因素降至最低，其品质 比氟碳喷涂（烤漆）铝板更有保证。 (2) 氟树脂含量最高可达 80%。 (3) 涂层厚度一般为 25μ m。 8 典型用途 1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉 1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对强度要求不高，化工设备是其典型用途 1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件， 例如化工产品、 食品工业装置与贮存容器、 薄板加工件、 深拉或旋压凹形器皿、 焊接零部件、 热交换器、 印刷板、铭牌、反光器具 1145 包装及绝热铝箔，热交换器 1199 电解电容器箔，光学反光沉积膜 1350 电线、导电绞线、汇流排、变压器带材 2011 螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品 2014 应用于要求高强度与硬度（包括高温）的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料，车 轮与结构元件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件 2017 是第一个获得工业应用的 2XXX 系合金，它的应用范围较窄，主要为铆钉、通用机械零 件、结构与运输工具结构件，螺旋桨与配件 2024 飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件 2036 汽车车身钣金件 2048 航空航天器结构件与兵器结构零件 2124 航空航天器结构件 2218 飞机发动机和柴油发动机活塞，飞机发动机汽缸头，喷气发动机叶轮和压缩机环 2219 航天火箭焊接氧化剂槽，超音速飞机蒙皮与结构零件，工作温度为-270~300℃。焊接性 好，断裂韧性高，T8 状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力 2319 焊拉 2219 合金的焊条和填充焊料 2618 模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件 2A01 工作温度小于等于 100℃的结构铆钉 2A02 工作温度 200~300℃的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片 2A06 工作温度 150~250℃的飞机结构及工作温度 125~250℃的航空器结构铆钉 2A10 强度比 2A01 合金的高，用于制造工作温度小于等于 100℃的航空器结构铆钉 2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强 度的螺栓与铆钉 2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等，建筑与交通运输工具结构件 2A14 形状复杂的自由锻件与模锻件 2A16 工作温度 250~300℃的航天航空器零件，在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱 2A17 工作温度 225~250℃的航空器零件 2A50 形状复杂的中等强度零件 2A60 航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等 2A70 飞机蒙皮，航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等 2A80 航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件 2A90 航空发动机活塞 3003 用于加工需要有良好的成形性能、 高的抗蚀性可焊性好的零件部件， 或既要求有这些性 能又需要有比 1XXX 系合金强度高的工作，如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置，运输液 体产品的槽、罐，以薄板加工的各种压力容器与管道 3004 全铝易拉罐罐身，要求有比 3003 合金更高强度的零部件，化工产品生产与贮存装置， 薄板加工件，建筑加工件，建筑工具，各种灯具零部件 3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶盖、瓶塞等 3A21 飞机油箱、油路导管、铆钉线材等；建筑材料与食品等工业装备等 5005 与 3003 合金相似，具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建 筑装饰件。阳极氧化膜比 3003 合金上的氧化膜更加明亮，并与 6063 合金的色调协调一致 5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板，汽车气管、油管与农业灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等 5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度，用于制 造飞机油箱、油管，以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等 5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等；包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩，以及 需要有高抗蚀性的其他场合 5083 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，诸如舰艇、汽车和飞机板焊 接件；需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、 装甲等 5086 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，例如舰艇、汽车、飞机、低 温设备、电视塔、钻井装置、运输设